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移动自组织网络(Mobile Ad Hoc network,MANET)作为一个无中心基站且节点随机移动的无线通信网络,其拓扑结构无规则变化以及节点能量有限的特性使得路由协议设计成为Ad Hoc网络中的关键问题。而作为Ad Hoc网络中按需路由协议的代表,AODV协议虽然能够在网络中迅速建立一条路由,但是由于节点能量有限并且拓扑结构频繁发生变化,建立的路由随时可能发生断裂,影响网络的性能,因此对AODV协议的研究显得非常有意义。论文首先对Ad Hoc网络路由协议的研究背景及发展现状进行了阐述;接着介绍了Ad Hoc网络路由协议的主要分类,并对不同分类下的参数和性能进行比较,然后对Ad Hoc网络中的按需距离矢量路由(Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing,AODV)的帧格式和工作机制进行了比较细致的分析;最后对经典的AODV协议进行了改进。第一种方案,因为传统的AODV协议只有一条通信链路,当该条链路发生断裂后就需要重新执行路由发现过程,这将严重影响网络的性能。本文研究了智能选择主备份路由的AODV协议(Smart Selection of Primary and Backup for Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing,SSPB-AODV),通过增加一条备份路由,并且通过对历史数据进行分析,智能的选择切换路由还是修复路由:即对于主路由,当发生路由中断时,会根据历史数据选择局部修复还是切换到备份路由;而对于备份路由,在路由发生断开后,会根据历史数据选择是修复路由还是向源节点发出路由错误由源节点进行处理。在NS2下的仿真实验表明,SSPB算法提高了分组投递率,减少了端到端的时延、路由发起频率和路由开销。第二种方案,由于在Ad Hoc网络中,带宽和能量都是极其有限的,这就要求路由协议的设计要将能量和负载状况纳入考量范围。本文研究了一种基于跳数代价衡量能量及负载的AODV协议(Measure Energy and Load Based on Hop Cost,EL-AODV),把节点的剩余能量和负载以跳数代价的形式表示出来,并结合链路本身的跳数,选择总跳数最小的链路作为通信链路,这样减少了在剩余能量小且拥塞严重的节点上创建路由,优化了网络中的能量并均衡了网络中的负载,提高了网络的性能。根据NS2的仿真结果可得,EL-AODV协议提高了网络的分组投递率和节点的剩余能量,减少了端到端的时延和路由开销。